JP6482881B2

JP6482881B2 - タフテッドカーペットデザイン方法及びタフテッドカーペットデザイン装置

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Publication number: JP6482881B2
Application number: JP2015007455A
Authority: JP
Inventors: 貴由小出; 正芳三宅
Original assignee: 東リ株式会社
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: JP2016131665A

Description

本発明は、画像データを用いてカーペットの各パイルの条件を設定するカーペットデザイン方法及びカーペットデザイン装置に関する。

機械により製造されるカーペットとして、タフテッドカーペット、ウィルトンカーペット、アキスミンスターカーペットなどが知られている。これらのカーペットは、カーペットの表面にパイルを形成することにより、柔らかな肌ざわりを実現している。

タフテッドカーペットは、基布にパイル糸を差し込んでいくことにより製造される刺繍カーペットの一種である。基布に差し込まれたパイルは、様々な方法で固定される。例えば、パイルは、基布の裏面に樹脂やゴムなどのパッキング層を塗布する方法、パイル糸同士を熱融着する方法、あるいは、ラテックスなどの接着剤が基布の裏面に塗布する方法などにより固定される。タフテッドカーペットは、ウィルトンカーペットなどに比べて大量生産が可能であるため、カーペットの主流となっている。

タフテッドカーペットに図柄を描く方法として、製造時にパイルの高さを変更する方法、無地のタフテッドカーペットに図柄を染色・印刷する方法、複数の異なる色のパイル糸を選択的にタフトして図柄を描出する方法、などがある。

この内、製造時にパイルの高さを変更する方法を用いると、予め作成した図柄に合わせて、タフティングの際にパイルの高さを変更することにより、立体感のある図柄をタフテッドカーペット上に表現することができる。この方法は、図柄を染色・印刷する方法や、複数の異なる色のパイル糸を選択的にタフトして図柄を描出する方法と併用することが可能である。タフテッドカーペットに図柄を立体的に描くことにより、カーペットに高級感を持たせることができる。しかし、パイルの高さを変更する方法は、ストライプ柄などの単調な図柄を表現することに向いているが、グラデーションなどの変化を伴う複雑な図柄の表現には向いていない。

図柄を染色・印刷する方法は、パイル生機に、ジェットプリント、インクジェットプリント、フラットスクリーン、ロータリースクリーンなどの方法で印捺により図柄をパターニングするものである。近年では、主にコンピュータを用いて図柄が描かれた画像データを生成し、生成した画像データをパイル生機にインクジェットなどのプリント機を用いて染色・印刷する方法が用いられている。この方法を用いる場合、印刷のムラが発生することを避けるため、タフテッドカーペットのパイルの高さが一様であることが望ましい。プリントを用いた方法では、グラデーションなどの変化を伴う複雑な図柄も容易にタフテッドカーペット上に描くことができる。しかし、プリントを用いた方法だけでは、タフテッドカーペット上に立体感のある模様を作成することができない。

特開２０１３−１７７４４号公報

特許文献１には、画像データにおける各画素の階調に応じてパイルの条件を設定する方法が開示されている。特許文献１に係る方法は、図柄が描かれた画像データを取り込み、取り込んだ画像データをグレースケールに変換する。グレースケールに変換された画像データの各画素の階調に応じて、各画素に対応するパイルの高さが０．０１ｍｍ刻みで設定される。

特許文献１に係る方法を用いて製造されたカーペットの図柄は、隣接する２つのパイルの高さのわずかな差によって表現される。２つのパイルの高さの差がわずかであるため、利用者が、カーペット上に描かれた図柄が画像データに描かれた図柄であると認識できないおそれがある。また、歩行者がカーペットの上を歩くことに伴ってパイルの高さが変化し、カーペットの図柄が時間の経過に伴って変化するおそれがある。このように、図柄の変化が時間の経過とともに大きくなると、場合によっては、図柄の判別ができなくなるおそれもある。

本発明の目的は、画像に描かれた図柄をタフテッドカーペット上に表現することができるタフテッドカーペットデザイン方法を提供することである。

請求項１に係る発明は、タフテッドカーペットデザイン方法であって、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色工程と、前記第１の２値化画像を任意の色に彩色してデザイン画像を生成する彩色工程と、前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、前記タフテッドカーペットに描かれる図柄が前記デザイン画像に描かれた図柄に近づくように、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定し、該設定された前記第１の２値化画像の各画素に対応するパイル条件に従って予測画像を生成する工程を含むパイル条件設定工程と、を備え、前記パイル条件設定工程において、前記デザイン画像を前記予測画像と比較して、前記設定されたパイル条件を前記タフテッドカーペットの製造に使用するか否かを判断する。

請求項２に係る発明は、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色工程と、前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定するパイル条件設定工程と、を備えたタフテッドカーペットデザイン方法であって、前記減色工程は、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整され、前記第１画像における図柄と異なる図柄の第２画像を２値化することにより第２の２値化画像を取得する工程、を含み、前記タフテッドカーペットデザイン方法は、さらに、前記第１の２値化画像の上に、前記第２の２値化画像を重ねて位置合わせを行う重畳工程と、前記第１の２値化画像における第１画素の画素値と、前記第１画素の位置に対応する第２の２値化画像における画素の画素値とを加算して加算画像を生成する加算工程、を備え、前記パイル条件設定工程は、前記加算画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件を設定する。

請求項３に係る発明は、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色工程と、前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定するパイル条件設定工程と、を備えたタフテッドカーペットデザイン方法であって、前記減色工程は、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整された第２画像を２値化することにより第２の２値化画像を取得する工程、を含み、前記第１画像及び前記第２画像は、１のオリジナル画像の濃淡を変更することで生成され、前記第１画像における図柄の濃淡と前記第２画像における図柄の濃淡とが異なり、前記タフテッドカーペットデザイン方法は、さらに、前記第１の２値化画像の上に、前記第２の２値化画像を重ねて位置合わせを行う重畳工程と、前記第１の２値化画像における第１画素の画素値と、前記第１画素の位置に対応する第２の２値化画像における画素の画素値とを加算して加算画像を生成する加算工程、を備え、前記パイル条件設定工程は、前記加算画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件を設定する。

請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載のタフテッドカーペットデザイン方法であって、前記重畳工程において、彩色された前記第１の２値化画像と、彩色された前記第２の２値化画像とを重ね合わせることでデザイン画像を生成し、前記パイル条件設定工程において、前記加算画像の各画素に対応するパイル条件に従って、各画素の明るさと色が設定された予測画像を生成し、前記デザイン画像を前記予測画像と比較して、前記設定されたパイル条件をタフテッドカーペットの製造に使用するか否かを判断する。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れかに記載のタフテッドカーペットデザイン方法を実行するためのタフテッドカーペットデザイン装置であって、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色部と、前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定するパイル条件設定部と、を備え、前記第１の２値化画像を任意の色に彩色してデザイン画像を生成すると共に、前記設定された前記第１の２値化画像の各画素に対応するパイル条件に従って予測画像を生成する。

本発明のタフテッドカーペットデザイン方法は、カラーの第１画像を２値化して第１の２値化画像を取得する。第１の２値化画像は、第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した画像である。本発明のタフテッドカーペットデザイン方法は、第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定する。これにより、第１画像に描かれた図柄を、特定の条件を有するパイルの分布で表現することができる。従って、画像データに描かれた図柄をタフテッドカーペット上に表現することができる。

また、本発明のタフテッドカーペットデザイン方法は、第１画像から生成された第１の２値化画像と、第１画像における図柄と異なる図柄の第２画像から生成された第２の２値化画像とを重畳することにより加算画像を生成し、加算画像の画素値に応じて、加算画像の各画素に対応するパイルの条件を設定する。これにより、複数の模様を重ね合わせた複雑な図柄であっても、設定された条件を有するパイルの分布で表現することができる。

本発明の実施の形態によるカーペットデザイン装置の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すデザイン装置の動作を示すフローチャートである。図１に示すオリジナル画像の一例を示す図である。図１に示すオリジナル画像の他の例を示す図である。図２に示すレイヤ画像作成処理のフローチャートである。図３に示すオリジナル画像から生成されたレイヤ画像を示す図である。図４に示すオリジナル画像から生成されたレイヤ画像を示す図である。図６及び図７に示すレイヤ画像から生成されたデザイン画像を示す図である。図６に示すレイヤ画像の一部領域における画素値の分布を示す図である。図７に示すレイヤ画像の一部領域における画素値の分布を示す図である。図６及び図７に示すレイヤ画像から生成された加算画像の一部領域における画素値の分布を示す図である。図１に示すオリジナル画像から生成されたほかのレイヤ画像を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

｛１．カーペットデザイン装置１の構成｝
図１は、本発明の実施の形態に係るカーペットデザイン装置（以下、「デザイン装置」と呼ぶ。）１の機能ブロック図である。デザイン装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。後述するデザインプログラム１６がＰＣにインストールされることにより、ＰＣは、デザイン装置１として動作する。

本実施の形態では、デザイン装置１を用いて、タフテッドカーペットのデザインを決定する場合を例に説明する。特に説明のない限り、「タフテッドカーペット」を、単に「カーペット」と記載する。

デザイン装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、操作部１３と、モニタ１４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１５とを備える。ＨＤＤは、記憶手段の一例であり、これに代えて、ＳＳＤ（Solid State Drive）を用いてもよい。

ＣＰＵ１１は、ＨＤＤ１５に記憶された各種プログラムをＲＡＭ１２にロードして、ロードされたプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、ロードされたプログラムを実行することにより、デザイン装置１を制御する。ＲＡＭ１２は、デザイン装置１のメインメモリである。

操作部１３は、例えば、キーボード及びマウスであり、デザイン装置１に対するユーザの操作を受け付ける。モニタ１４は、例えば、液晶表示装置、ＣＲＴであり、ＣＰＵ１１によるプログラムの実行結果を表示する。

ＨＤＤ１５は、デザインプログラム１６と、デザイン画像３１と、オリジナル画像３２Ａ，３２Ｂと、レイヤ画像３３Ａ，３３Ｂと、加算画像３４と、パイル条件データ４０とを記憶する。

デザインプログラム１６は、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂから、デザイン画像３１及びパイル条件データ４０を生成する。デザイン画像３１は、カーペットに描かれる図柄の原本となる画像である。パイル条件データ４０は、カーペットのパイルの条件（パイルの高さ、色など）がパイルごとに設定されたデータである。

レイヤ画像３３Ａ，３３Ｂ及び加算画像３４は、デザイン画像３１及びパイル条件データ４０が生成される過程で、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂから作成される。ＨＤＤ１５に記憶される各種画像の詳細については、後述する。

｛２．デザイン装置１の動作｝
以下、デザイン装置１を用いたデザイン画像３１及びパイル条件データ４０の生成について説明する。デザイン画像３１は、オリジナル画像３２Ａに描かれた図柄とオリジナル画像３２Ｂに描かれた図柄との重ね合わせにより表現された図柄である。

図２は、デザイン装置１の動作を示すフローチャートである。デザイン装置１は、図２に示す処理を実行して、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂからデザイン画像３１及びパイル条件データ４０を生成する。

デザイナーは、デザイン装置１を用いたカーペットのデザインを開始する前に、カーペットの仕様を決定する。具体的には、デザイナーは、カーペットの製造に用いるタフティング機を選定し、選定したタフティング機に基づいて、カーペットのゲージ数及びステッチ数を含むカーペットの仕様を決定する。ゲージ数は、カーペットの横方向の長さ（１インチ）あたりのパイルの数である。横方向は、タフティング機においてパイルを形成するニードルが配列される方向に一致する。ステッチ数は、カーペットの縦方向の長さ（１インチ）あたりのパイルの数である。カーペットの仕様を決定することにより、カーペットの単位面積当たりのパイル数が決定される。

デザイン装置１は、デザイナーの操作に応じて、デザイン画像３１の生成に用いられるオリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂを取得する（ステップＳ１）。オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂは、カーペットの図柄として用いるための画像処理が行われていない画像である。オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂの解像度は、この時点で特に限定されない。具体的には、オリジナル画像３２Ａの各画素は、カーペットのパイルと１対１に対応していなくてもよい。オリジナル画像３２Ｂについても同様である。デザイン装置１は、例えば、図示しないネットワークを介してオリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂを取得する。デザイン装置１は、ＵＳＢメモリ等の記憶装置に記憶された画像データをオリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂとして取得してもよい。あるいは、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂは、デザイナーがデザイン装置１上で作成した画像であってもよい。

図３及び図４は、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂの一例を示す図である。図３に示すように、オリジナル画像３２Ａは、波紋の模様がグラデーションで描かれた画像である。図４に示すように、オリジナル画像３２Ｂは、猫のイラストが描かれた画像である。縦方向のサイズ、横方向のサイズ、及び解像度は、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂにおいて同じである。本実施の形態において、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂの縦方向は、カーペットの縦方向に対応し、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂの横方向は、カーペットの横方向に対応する。また、図３及び図４において、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂをグレースケールで示しているが、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂは、ＲＧＢ形式（８ビット）のカラー画像である。

デザイン装置１は、デザイナーの操作を受けて、オリジナル画像３２Ａからレイヤ画像３３Ａを生成し、オリジナル画像３２Ｂからレイヤ画像３３Ｂを生成する（ステップＳ２）。オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂの解像度が調整されることにより、画素とパイルとが１対１に対応するレイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂが生成される。ステップＳ２は、デザイン画像３１の生成に用いられるレイヤ画像の数に応じて繰り返される。例えば、デザイン画像３１の生成に３つのレイヤ画像を使用する場合、ステップＳ２は、３回実行される。レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂは、画素値に応じた色が設定された２値化画像であり、かつ、１画素が１つのパイルに対応するようにオリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂの解像度を調整した画像である。ステップＳ２の詳細については、後述する。

デザイン装置１は、ステップＳ２で生成されたレイヤ画像３３Ａの上にレイヤ画像３３Ｂを重ねる重畳工程（ステップＳ３）を実行する。重畳工程（ステップＳ３）により、デザイン画像３１が生成される。３つ以上のレイヤ画像が使用される場合、３つ以上のレイヤ画像の重ね合わせが行われる。デザイン画像３１は、カーペット上に表現すべき図柄を有している。デザイナーは、モニタ１４に表示されたデザイン画像３１を確認して、生成されたデザイン画像３１をカーペットの図柄として採用するか否かを判断する。後述するように、カーペットに描かれる図柄がデザイン画像３１で描かれた図柄に近づくように、各パイルの条件が設定される。

生成されたデザイン画像３１が採用されない場合、デザイン装置１は、デザイナーの操作を受けて、ステップＳ２及びＳ３を繰り返す。具体的には、デザイン装置１は、デザイナーの操作を受けて、レイヤ画像３３Ａを作り直したり、レイヤ画像３３Ｂを作り直したりしてもよい。あるいは、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの他に、新たなレイヤ画像を追加したり、レイヤ画像を削除したりしてもよい。

生成されたデザイン画像３１が採用される場合、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの画素値を加算する加算工程（ステップＳ４）を実行する。ステップＳ４の結果、加算画像３４が生成される。加算画像３４は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの画素値を加算することにより得られるため、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの各画素に設定された色についての情報は失われる。従って、加算画像３４は、デザイン画像３１で描かれた図柄と同一の図柄を有さない。

例えば、レイヤ画像３３Ａにおいて、波紋の模様が青色のグラデーションで描かれており、レイヤ画像３３Ｂにおいて、猫が黄色で描かれている場合を想定する。この場合、デザイン画像３１の画素は、レイヤ画像３３Ａにおける青の画素（例えば、画素値「１」）と、レイヤ画像３３Ｂにおける黄色の画素（例えば、画素値「１」）とが重ね合わせることにより生成されるため、紫色となる。一方、加算画像３４の画素において、画素値は、レイヤ画像３３Ａにおける青の画素の画素値「１」と、レイヤ画像３３Ｂにおける黄色の画素の画素値「１」とが加算されることにより「２」となる。加算画像３４の画素は、彩色されていないため、デザイン画像３１の画素のように紫色にはならない。

次に、デザイン装置１は、デザイナーの指示に応じて、パイル条件設定工程（ステップＳ５）を実行する。パイル条件設定工程（ステップＳ５）は、加算画像３４における各画素の画素値に応じて、各画素に対応するパイルの条件を設定する処理である。これにより、製造されるカーペットのパイルごとにパイル条件（パイルの色（パイルを形成する糸の種別）、パイルの高さ、パイルの形状）が決定される。デザイン装置１は、加算画像３４の各画素にパイル条件を割り当てたパイル条件データ４０を生成する。

デザイン装置１は、ステップＳ５において、加算画像３４の各画素の色が、各パイルの色に設定された予測画像（図示省略）を生成する。デザイナーは、デザイン画像３１を予測画像と比較して、ステップＳ５で生成されたパイル条件データ４０をカーペットの製造に使用するか否かを判断する。

ステップＳ５で生成されたパイル条件データ４０が採用される場合、デザイン装置１は、デザイナーの指示に応じて、図２に示す処理を終了する。タフティング機は、デザイン装置１により生成されたパイル条件データ４０を用いて、カーペットを製造する。一方、ステップＳ５で生成されたパイル条件データが採用されない場合、デザイン装置１は、ステップＳ５を再び実行して、パイル条件の設定をやり直す。あるいは、デザイン装置１は、ステップＳ２〜Ｓ４を再び実行した上で、パイル条件の設定をやり直してもよい。

｛３．ステップＳ２〜Ｓ５の詳細｝
以下、ステップＳ２〜Ｓ５について詳しく説明する。

｛３．１．レイヤ画像の生成（ステップＳ２）｝
デザイン装置１は、ステップＳ２に示す処理を実行して、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂからレイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂを生成する。以下、特に説明のない限り、オリジナル画像３２Ａからレイヤ画像３３Ａを生成する場合を例にして説明する。

図５は、レイヤ画像作成処理（ステップＳ２）のフローチャートである。デザイン装置１は、解像度調整工程（ステップＳ２１）を実行して、予め決定されたゲージ数及びステッチ数に基づいて、オリジナル画像３２Ａの解像度を調整する。解像度が調整されたオリジナル画像３２Ａの各画素は、カーペットのパイルと１対１で対応する。つまり、デザイン装置１は、オリジナル画像３２Ａの横方向の画素数（ゲージ数に対応）をカーペットの縦方向のパイル数に合わせ、かつ、オリジナル画像３２Ａの縦方向の画素数（ステッチ数に対応）をカーペットの横方向のパイル数に合わせる。

次に、デザイン装置１は、デザイナーの指示に応じて、濃淡変更工程（ステップＳ２２）を実行する。濃淡変更工程（ステップＳ２２）は、解像度が調整されたオリジナル画像３２Ａの濃淡を変更する処理である。濃淡の変更は、例えば、解像度が調整されたオリジナル画像３２Ａの明るさ又はコントラストの変更により行われる。あるいは、オリジナル画像３２Ａの各画素のＨＬＳ色空間における明度を調整してもよい。これにより、オリジナル画像３２Ａに表された波紋の模様の強弱が変更される。本実施の形態では、デザイン装置１は、オリジナル画像３２Ａに描かれた波紋の模様をぼかすように、オリジナル画像３２Ａの濃淡を変更する。

デザイン装置１は、濃淡が変更されたオリジナル画像３２Ａ（８ビットのＲＧＢ形式）を２値化する減色工程を実行する（ステップＳ２３）。これにより、オリジナル画像３２Ａに描かれたカラーの図柄を、１ビットの画素の２次元分布により表現した２値化画像が生成される。

減色処理のアルゴリズムは、特に限定されない。例えば、オリジナル画像３２Ａの各画素の画素値を予め設定されたしきい値と比較し、その比較結果に基づいて各画素の画素値を０又は１に設定する処理（単純２値化処理）を用いてもよい。あるいは、デザイン装置１は、ディザリングや誤差拡散法などの既知の手法を用いて、オリジナル画像３２Ａを２値化してもよい。

次に、デザイン装置１は、２値化されたオリジナル画像３２Ａを彩色する彩色工程を実行する（ステップＳ２４）。例えば、デザイナーは、２値化されたオリジナル画像３２Ａにおいて、画素値０を有する画素の色を白に指定し、画素値１を有する画素の色を青色に指定する。この結果、青色の波紋が広がるような図柄が描かれたレイヤ画像３３Ａが生成される。

図６は、図３に示すオリジナル画像３２Ａから生成されたレイヤ画像３３Ａを示す図である。レイヤ画像３３Ａは、オリジナル画像３２Ａに表された波紋の模様を、画素値０を有する画素と画素値１を有する画素との２次元の分布により表現する。図６において、格子状の線は、モアレであり、レイヤ画像３３Ａに格子状の線が描かれているわけではない。同様に、図７、図８、図１２に示す画像において、モアレが発生しているが、これらの画像に格子状の線が描かれているわけではない。

同様に、デザイン装置１は、ステップＳ２を実行して、オリジナル画像３２Ｂからレイヤ画像３３Ｂを生成する。図７は、レイヤ画像３３Ｂを示す図である。２値化されたオリジナル画像３２Ｂにおいて、画素値０を有する画素の色が白に指定され、画素値１を有する画素の色を黄色に指定されることにより、レイヤ画像３３Ｂが生成される。

｛３．２．重畳工程（ステップＳ３）｝
デザイン装置１は、デザイン画像３１を生成するために、重畳工程（ステップＳ３）を実行する。具体的には、デザイン装置１は、ステップＳ２で生成されたレイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂを重ね合わせることにより、デザイン画像３１を生成する。

図８は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂを重ね合わせたデザイン画像３１を示す図である。図８に示すように、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａの上に、猫が描かれたレイヤ画像３３Ｂを配置する。レイヤ画像３３Ａのサイズは、レイヤ画像３３Ｂのサイズに一致するため、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの各頂点を合わせることにより、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの位置合わせを行う。レイヤ画像３３Ｂのサイズがレイヤ画像３３Ａのサイズよりも小さい場合、デザイナーは、レイヤ画像３３Ｂをレイヤ画像３３Ａ上の所望の位置に配置すればよい。あるいは、デザイナーは、デザイン装置１を操作して、レイヤ画像３３Ａ又は３３Ｂを拡大、縮小してもよい。

そして、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ｂの透明度を調整する。例えば、レイヤ画像３３Ｂの透明度は、５０％に設定される。これにより、波紋の模様の上に猫が描かれた複雑な図柄を有するデザイン画像３１が生成される。

｛３．３．加算工程（ステップＳ４）｝
デザイン装置１は、加算工程（ステップＳ４）を実行して、加算画像３４を生成する。加算画像３４の生成には、重畳工程（ステップＳ３）の際に位置合わせされたレイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂが用いられる。

具体的には、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの重ね合わせにより同じ位置に存在するレイヤ画像３３Ａの画素値とレイヤ画像３３Ｂとの画素値とを加算する。これにより生成される加算画像３４は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの各々の画素値の分布の特徴を有する。

図９は、図６に示すレイヤ画像３３Ａにおける画素値の分布の一例を示す図である。図１０は、図７に示すレイヤ画像３３Ｂにおける画素値の分布の一例を示す図である。図１１は、図８に示すレイヤ画像３３Ａの画素値と図９に示すレイヤ画像３３Ｂの画素値との加算結果（加算画像３４）を示す図である。

図９に示すレイヤ画像３３Ａと、図１０に示すレイヤ画像３３Ｂとは、デザイン画像３１の生成時における位置合わせにおいて互いに重なり合う領域の画素値を示している。レイヤ画像３３Ａにおける画素３３１Ａと、レイヤ画像３３Ｂにおける画素３３１Ｂとは、重ね合わせにより同じ位置に存在する。このため、画素３３１Ａの画素値「０」と、画素３３１Ｂの画素値「１」とが加算される。画素３４１の位置は、画素３３１Ａ及び３３１Ｂの位置に対応するため、加算画像３４の画素３４１の画素値は、「１」となる。

同様に、レイヤ画像３３Ａにおける画素３３２Ａと、レイヤ画像３３Ｂにおける画素３３２Ｂとは、重ね合わせにより同じ位置に存在する。このため、画素３３２Ａの画素値「１」と、画素３３２Ｂの画素値「１」とが加算される。この結果、画素３３２Ａ及び３３２Ｂの位置に対応する加算画像３４の画素３４２において、画素値は、「２」となる。

このように、重ね合わせにより同じ位置に存在する２つの画素の画素値が合計されることにより、加算画像３４の各画素の画素値が算出される。レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの各画素は、「０」又は「１」の値を有するため、加算画像３４の画素値は、図１１に示すように、「０」、「１」及び「２」のいずれかの値を有する。

｛３．４．パイル条件設定工程(ステップＳ５)｝
次に、デザイン装置１は、デザイナーの操作に応じて、パイル条件設定工程（ステップＳ５）を実行する。加算画像３４の各画素に対応するパイルの条件が、加算画像３４における各画素の画素値に基づいて設定される。

上述のように、加算画像３４は、レイヤ画像３３Ａの画素値と、レイヤ画像３３Ｂの画素値とを加算することにより生成される。このため、加算画像３４の各画素は、製造されるカーペットのパイルに１対１で対応する。

デザイン装置１は、デザイナーの操作に応じて、加算画像３４の各画素に対応するパイルの条件を、各画素の画素値に応じて設定する。つまり、デザイン装置１は、画素値「０」、「１」、及び「２」のそれぞれに対して、異なるパイル条件を割り当てることにより、加算画像３４の画素ごとにパイルの条件を設定する。

デザイン装置１は、パイルの色、高さ、及び形状をパイル条件として設定することができる。パイルの形状は、ループパイル、カットパイルのいずれかである。設定可能なパイル条件は、選定されたタフティング機の性能に依存する。

選定されたタフティング機が１つのパイルごとに糸の種類を変更することができる場合、画素値に応じて異なる色を割り当てることができる。選定されたタフティング機が１つのパイルごとに形状を変更することができる場合、画素値に応じてパイルの形状を変更することができる。

選定されたタフティング機が１つのパイルごとに形状及び糸の種類を変更することができる場合、デザイン装置１は、例えば、画素値「０」、「１」及び「２」に対して以下のようなパイル条件を割り当てる。
画素値「０」：白及びローループ
画素値「１」：青及びハイループ
画素値「２」：黄色及びハイループ

ここで、ハイループとは、カーペットのパイルの高さが２段階、例えば、２ｍｍと５ｍｍである場合において、パイルの高さが高いほうの５ｍｍのループパイルを意味する。ローループは、パイルの高さが低いほうの２ｍｍのループパイルを意味する。なお、パイルの高さは、変更可能であり、上記の数値に限定されない。

デザイン装置１は、各画素に設定されたパイル条件に基づいて、加算画像３４からカーペットの仕上がりを示す予測画像（図示省略）を生成する。予測画像は、例えば、各画素の明るさを示す値が２５６階調で表現された画像である。デザイン装置１は、加算画像３４の各画素の色を、設定されたパイルの色に設定し、各画素の明るさをパイルの高さに応じて設定すればよい。

具体的には、画素値「０」に割り当てられたパイル条件は、白及びローループであるため、画素値「０」を有する画素では、色が白に設定され、明るさを示す値が１から２５６のうち３２に設定される。画素値「１」に割り当てられたパイル条件は、青及びハイループであるため、画素値「１」を有する画素では、色が青に設定され、明るさを示す値が１２８に設定される。画素値「２」に割り当てられたパイル条件は、黄色及びハイループであるため、画素値「２」を有する画素では、色が黄色に設定され、明るさを示す値が１２８に設定される。このようにして、予測画像が加算画像３４から生成される。

予測画像は、加算画像３４の各画素の画素値を加算画像３４の各画素に対応するパイル条件に応じて設定した画像である。従って、加算画像３４に描かれる図柄は、デザイン画像３１に描かれる図柄よりも、カーペットの実物の図柄に近い印象をデザイナーに与える。このため、デザイナーは、予測画像をデザイン画像３１と比較することにより、ステップＳ５で設定したパイル条件が適切か否かを容易に判断することができる。画素値に対するパイル条件の割り当てが適切でない場合、デザイナーは、加算画像３４の画素値に対するパイル条件の割り当てをやり直せばよい。あるいは、レイヤ画像３３Ａ又は３３Ｂを作り直してもよい。

デザイナーは、予測画像とデザイン画像３１との比較の結果、設定したパイル条件を使用すると決定した場合、パイル条件データ４０の作成をデザイン装置１に指示する。デザイン装置１は、加算画像３４の各画素の画素値と、各画素値に割り当てたパイル条件とに基づいて、カーペットを製造する機器が利用可能なフォーマットで記述されたパイル設定データを生成する。

なお、パイル条件の割り当てに関して、選定されたタフティング機がライン式である場合、縦方向（ステッチ方向）に一列に並ぶパイルの糸の種別を変更することができない。つまり、ライン式のタフティング機は、縦方向に一列に並ぶパイルの色を変更することができない。この場合、デザイン装置１は、パイルの高さを画素値に応じて変更し、パイルの色は、画素値に関係なく同じとすればよい。例えば、画素値０には、ローループが割り当てられ、画素値１には、ミドルループが割り当てられ、画素値２には、ハイループが割り当てられる。ここで、ミドルループとは、ハイループとミドルループの中間の高さのループパイルを意味する。例えば、ミドルループは、パイルの高さが３．５ｍｍである。

以上説明したように、本実施の形態に係るデザイン装置１は、オリジナル画像３２Ａに描かれた図柄を２値化された画素の２次元分布に変換したレイヤ画像３３Ａを生成し、オリジナル画像３２Ｂから同様にしてレイヤ画像３３Ｂを生成する。デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂを重ね合わせてデザイン画像３１を生成する。また、デザイン装置１は、重ね合わせたレイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂの画素値を加算することにより加算画像３４を生成し、加算画像３４の各画素に１対１で対応するパイルの条件を、画素値に応じて設定する。これにより、パイル条件データ４０が設定される。パイル条件データ４０に基づいて製造されたカーペットにおいて、猫及び波紋を有する図柄は、画素値０、１、２を有する画素に割り当てられた条件を有するパイルの２次元分布によって表現される。従って、オリジナル画像３２Ａ及び３２Ｂに表われた図柄をカーペットに表現することができる。このように、グラデーションなどの変化を伴う複雑な図柄が描かれた画像を２値化して、この画像の各画素に対応するパイルの糸の色を画素値に基づいて設定することにより、デザイナーの力量に頼ることなく、複雑な図柄をカーペット上に再現することができる。また、パイルの色だけでなく、パイルの高さを画素値に基づいて設定することにより、複雑な図柄を立体的に表現することができるため、カーペットに高級感を容易に持たせることができる。

｛変形例｝
上記実施の形態では、１つのオリジナル画像から１つのレイヤ画像を生成する例を説明した。しかし、デザイン装置１は、１つのオリジナル画像から２つ以上のレイヤ画像を生成してもよい。１つのオリジナル画像から生成されるレイヤ画像の数が１つである場合、この１つのオリジナル画像に描かれた図柄を表現できる色は、最大で２色である。しかし、複数のレイヤ画像が１つのオリジナル画像３２Ａから生成される場合、この１つのオリジナル画像に描かれた図柄を３色以上で表現することが可能となる。複数のレイヤ画像を１つのオリジナル画像から生成する場合、レイヤ画像作成処理（ステップＳ２）は、作成されるレイヤ画像の数に応じて繰り返される。

オリジナル画像３２Ａから、レイヤ画像３３Ａとは別のレイヤ画像を生成し、これら２つのレイヤ画像を用いて、波紋の模様が描かれたカーペットを製造する場合を考える。図１２は、オリジナル画像３２Ａから生成されたレイヤ画像５０を示す図である。図１２に示すように、レイヤ画像５０に描かれる波紋は、レイヤ画像３３Ａに描かれる波紋に比べて濃淡が強調されている。

デザイン装置１は、オリジナル画像３２Ａからレイヤ画像５０を生成する際に、レイヤ画像３３Ａを生成するときと同じように解像度調整工程（ステップＳ２１。図４参照）を実行する。上記実施の形態では、デザイン装置１は、図６に示すレイヤ画像３３Ａの生成の際、濃淡変更工程（ステップＳ２２）において、波紋の模様をぼかすようにオリジナル画像３２Ａの濃淡を変更した。しかし、本変形例では、デザイン装置１は、図１２に示すレイヤ画像５０の生成の際、濃淡変更工程（ステップＳ２２）において、オリジナル画像３２Ａの波紋の模様を強調するように、濃淡を変更する。

そして、デザイン装置１は、レイヤ画像３３Ａを生成するときと同様に、波紋の模様が強調されたオリジナル画像３２Ａを２値化し（ステップＳ２３）、２値化されたオリジナル画像３２Ａを彩色する（ステップＳ２４）。これにより、レイヤ画像５０が生成される。２値化されたオリジナル画像３２Ａは、レイヤ画像３３Ａと異なる色を有するように彩色される。

波紋の模様をぼかした上で生成されたレイヤ画像３３Ａと、波紋の模様が強調された上で生成されたレイヤ画像５０とでは、画素値「０」及び「１」の分布が一致しない。従って、レイヤ画像３３Ａ及び５０の画素値を加算して加算画像を生成し、加算画像３４の各画素に対応するパイル条件を加算画像３４の画素値に応じて割り当てることにより、波紋の模様を３色で表現することができる。

なお、上記実施の形態では、２つのレイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂを用いる例を説明したが、これに限られない。使用するレイヤ画像の数は、３つ以上であってもよい。３つのレイヤ画像を用いて加算画像３４を生成する場合、加算画像における画素値の最小値は０であり、最大値は４となる。この場合、デザイナーは、画素値に応じて、４種類のパイル条件を設定することができる。

上記実施の形態では、レイヤ画像３３Ａ及び３３Ｂからデザイン画像３１を生成する場合を例に説明したが、これに限られない。デザイン画像３１の生成に用いられるレイヤ画像の数は、１つでもよい。

上記実施の形態では、タフテッドカーペットのデザインを決定する場合を例に説明したが、これに限られない。デザイン装置１は、上述の手順を用いて、機械織りにより製造されるカーペット（ウィルトンカーペット、アキスミンスターカーペット）のパイル条件データを生成することが可能である。

上記実施の形態では、デザイン装置１が、オリジナル画像３２Ａの濃淡を調整する（ステップＳ２２）例を説明したが、これに限られない。デザイン装置１は、オリジナル画像の濃淡を調整することなく、オリジナル画像をそのまま２値化してもよい。また、デザイン装置１は、ステップＳ２２において、濃淡の調整の他に、２値化処理以外の各種の画像処理を実行してもよい。例えば、デザイン装置１は、オリジナル画像３２Ｂからレイヤ画像３３Ｂを生成する際に、オリジナル画像３２Ｂで描かれた猫の輪郭をぼかしてもよいし、トリミング処理により猫の顔の部分のみを残して他の部分を消去してもよい。以上に示した変形例を使用することにより、カーペットに複雑な意匠表現を施すことができ、高いデザイン性のカーペットを容易に製造することが可能となる。

上記実施の形態では、デザイン装置１は、解像度調整工程（ステップＳ２１）の後に、オリジナル画像３２Ａの濃淡を変更する例を説明したが、これに限られない。デザイン装置１は、オリジナル画像に対して２値化処理を実行する前に、オリジナル画像の各画素がカーペットのパイルに１対１に対応するように、オリジナル画像の解像度を調整していればよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

１デザイン装置
１１ＣＰＵ
１２ＲＡＭ
１６デザインプログラム
３１デザイン画像
３２Ａ，３２Ｂオリジナル画像
３３Ａ，３３Ｂレイヤ画像
３４加算画像
４０パイル条件データ

Claims

複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色工程と、
前記第１の２値化画像を任意の色に彩色してデザイン画像を生成する彩色工程と、
前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、前記タフテッドカーペットに描かれる図柄が前記デザイン画像に描かれた図柄に近づくように、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定し、該設定された前記第１の２値化画像の各画素に対応するパイル条件に従って予測画像を生成する工程を含むパイル条件設定工程と、を備え、
前記パイル条件設定工程において、前記デザイン画像を前記予測画像と比較して、前記設定されたパイル条件を前記タフテッドカーペットの製造に使用するか否かを判断するタフテッドカーペットデザイン方法。
複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色工程と、
前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定するパイル条件設定工程と、を備えたタフテッドカーペットデザイン方法であって、
前記減色工程は、
複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整され、前記第１画像における図柄と異なる図柄の第２画像を２値化することにより第２の２値化画像を取得する工程、
を含み、
前記タフテッドカーペットデザイン方法は、さらに、
前記第１の２値化画像の上に、前記第２の２値化画像を重ねて位置合わせを行う重畳工程と、
前記第１の２値化画像における第１画素の画素値と、前記第１画素の位置に対応する第２の２値化画像における画素の画素値とを加算して加算画像を生成する加算工程、
を備え、
前記パイル条件設定工程は、前記加算画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件を設定するタフテッドカーペットデザイン方法。
複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色工程と、
前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定するパイル条件設定工程と、を備えたタフテッドカーペットデザイン方法であって、
前記減色工程は、複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整された第２画像を２値化することにより第２の２値化画像を取得する工程、
を含み、
前記第１画像及び前記第２画像は、１のオリジナル画像の濃淡を変更することで生成され、
前記第１画像における図柄の濃淡と前記第２画像における図柄の濃淡とが異なり、
前記タフテッドカーペットデザイン方法は、さらに、
前記第１の２値化画像の上に、前記第２の２値化画像を重ねて位置合わせを行う重畳工程と、
前記第１の２値化画像における第１画素の画素値と、前記第１画素の位置に対応する第２の２値化画像における画素の画素値とを加算して加算画像を生成する加算工程、
を備え、
前記パイル条件設定工程は、前記加算画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件を設定するタフテッドカーペットデザイン方法。
請求項２又は請求項３に記載のタフテッドカーペットデザイン方法であって、
前記重畳工程において、彩色された前記第１の２値化画像と、彩色された前記第２の２値化画像とを重ね合わせることでデザイン画像を生成し、
前記パイル条件設定工程において、
前記加算画像の各画素に対応するパイル条件に従って、各画素の明るさと色が設定された予測画像を生成し、
前記デザイン画像を前記予測画像と比較して、前記設定されたパイル条件をタフテッドカーペットの製造に使用するか否かを判断するタフテッドカーペットデザイン方法。
請求項１〜４の何れかに記載のタフテッドカーペットデザイン方法を実行するためのタフテッドカーペットデザイン装置であって、
複数の画素の各々がタフテッドカーペットのパイルに１対１で対応するように解像度が調整されたカラーの第１画像を２値化することにより、前記第１画像に描かれた図柄を２値化された画素の分布で表現した第１の２値化画像を取得する減色部と、
前記第１の２値化画像における各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するパイルの条件として、パイルの色、高さ及び形状を設定するパイル条件設定部と、を備え、
前記第１の２値化画像を任意の色に彩色してデザイン画像を生成すると共に、前記設定された前記第１の２値化画像の各画素に対応するパイル条件に従って予測画像を生成するタフテッドカーペットデザイン装置。